[发明专利]防“拧脱”螺丝及其配套扳手

说明书

本发明是关于螺母及螺栓头形状和与之相应的扳手的创新。螺丝作为紧固件与联结件应用十分广泛，常见的螺母和螺栓头的形状多为正六楞柱体，现有的活络扳手、呆扳手、梅花扳手等无一例外的都是用扳手的内平面尽量紧贴楞柱的侧面后旋动，但扳手贴得再紧也不可能对楞柱的整个贴紧面用力。因为，理论上讲旋动开始时原本平行的两平面必定形成一角度很小的二面角，角的顶点就是楞柱的楞，楞上受到的压应力非常大，必定使楞柱发生一定的变形，变形后扳手对楞附近一个狭长的面用力，如果扳手扭力较大，楞柱会继续变形，直至消掉棱角，使六角螺母变成圆角而“拧脱”，这种情况常使设备维修难以进行。除六角螺母外，还有圆柱头内六角螺栓的六楞柱内孔，由于相似的原因，(差别在于扳手在内而不是在外)，有时也会被六角扳手“啃”成圆孔，现有的螺丝和扳手很难避免这种现象。对于以上问题，目前还没有简单有效的办法，德国专利DE29704545-UI推出一种防止螺母变圆的办法，但是该方法太复杂。

本发明的目的是为了提供能防止以上“拧脱”现象的螺母和螺栓头及配套扳手。

螺丝在被旋动中受力发生变形是不可避免的，问题是，现在的变形是向着变圆的方向发展，发展过程中螺丝的抗变形能力越来越差，形成一个恶性循环，变形愈演愈烈，变形到一定程度，即使扭力不大，也难免变圆。鉴于此，本发明总的构思是：同时改变现有的螺丝与扳手的形状和接触方式，利用旋动中产生的变形，螺丝变圆的方向不是变圆而是棱角更分明，阻止进一步的变形。

以上构思对于六角螺丝和圆柱头内六角螺栓应该有不同的考虑。对六角螺丝，避免扳手与楞柱的楞接触，在用力旋动螺丝时，该楞及其附近根本不受力；对圆柱头内六角螺栓，则要阻止六角扳手的楞破坏六角内孔的平面；对应于螺丝的这些变化，扳手也要有相应的变化。

本发明以上的总构思，是通过如下具体方案实现的。对六方螺丝，使楞柱的每一侧面中部均有某种凹进，不再是平面，对于六方螺丝的扳手，使其内侧面具有相应的突起，以它的突起部分与螺母及螺栓头凹进部分接触(如图1)；对圆柱头内六角螺栓，则使楞柱孔的每一内侧面中部均有某种突出部分，对于圆柱头内六角螺栓的六角扳手，使其侧面呈相应的凹进，(如图2)。由图1及图2可知，用力旋动螺丝时产生的变形会阻止变形进一步发展。

下面是本发明的一些具体实施例。

实施例1、将现有六方螺母或螺栓头的六楞柱，每一侧面中部减掉一与楞柱平行的柱面状凹进部分，凹进后的楞柱横截面图的每边由两段直线夹一圆弧形成(图1)。

实施例2、将现有圆柱头内六角螺栓头的六楞柱内孔的每一侧平面，均改为一个与楞柱平行的凸出柱面(图2)。

实施例3、新式三脚板手，其工作原理和机械加工车床的三脚卡盘相似，由外壳、三只卡脚、带手柄的发散状螺旋的手板组成(图3)。外壳1有三条可供卡脚径向移动的带方孔的槽，卡脚2与螺丝接触的一头呈柱状凸起，2的一个侧面有弧形凹槽，与手板3的发散状螺旋凸起相配合，转动手板3的手柄可调节卡脚开度或夹紧和旋动螺丝，并且越拧对螺丝夹持越紧，卡脚端部的柱状凸起面与手柄转动平面垂直。

实施例4、对现有的用于六方螺丝的扳手，将其与螺丝接触的面增加一柱状凸起部分，柱面轴线垂直于扳手转动方向(图1)。

实施例5、适用于实施例2的螺栓的扳手，其楞柱的每一侧面均为一凹进柱面，柱面曲率略大于螺栓柱面曲率(图2)。

本发明的扳手可用来旋动本发明的螺丝，也可用来旋动现有螺丝，效果是一样的。以图1和图4为例，旋动螺丝时扳手通过柱状突起只能在螺丝侧面中线与螺丝的楞之间的某处用力，变形使楞前压出一凹槽，扭力越大槽越宽受力面越大，使受力越分散，降低了压应力，阻止了变形的进一步发展，变形的同时螺丝棱角更突出防止了“变圆”现象。扳手对螺丝的用力处不会是螺丝的楞，扳手永远不会压住楞，因为螺母及螺栓头对角的两楞之间的距离比两平行面间的距离要大，而扳手的开口是一定的，扳手要压住楞除非开口变大。

图2的情况下螺丝所产生的变形，使内孔的柱面更加凸起，起到了分散应力和防止“变圆”现象的双重作用。